• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Оголовки колон.

З'єднання елементів зв'язку наскрізного перерізу.

Тема: Оголовки та бази колон. Стики колон. З’єднання складових елементів.

План:

1. Оголовки колон;

2. Розрахунок бази;

3. Стики колон;

4. З’єднання складових елементів:

З'єднання складових елементів суцільного перерізу;

Література:

Обов'язкова: [1] Чертов І.М. Зварні конструкції: Підручник.- К.: Арістей, 2006. с.272 - 281

Додаткова: [2] Клименко Ф.Є. Металеві конструкції: . Львів: Світ 2002

Для сприйняття зосереджених навантажень і розподілу їх по перерізу стояка служать оголовки. Тип оголовка проектують, виходячи з конструк­тивних міркувань, складають відповідну розрахункову схему і проводять необхідні розрахунки на міцність. Окремі приклади конструкції оголовків наведені на рис.

Рис. Типи оголовків

Оголовки у виді плоских плит (рис а) товщиною 30-50 мм в основ­ному застосовують для центрально стиснутих колон, але для ексцентрич­ного навантаження вони нераціональні. Краще застосовувати оголовки у виді балкових кліток (рис. б) із прокатних профілів (швелерів, двотаврів, кутників). При цьому, щоб уникнути втрати стійкості стінки, у місцях великих зосереджених сил необхідно ставити вертикальні ребра. Такі ребра беруть товщиною 8-12 мм, що дорівнює товщині стінки прокатного елемента або на 1-2 мм товстіші. Переріз елементів, з яких складається балкова клітка, підбирають за розрахунком, як і для балок, умовно обпертих шарнірно.

Зварні шви оголовка колони розраховують відповідно до конкретних схем їх навантаження, залежних від попередньо прийнятих конструк­тивних форм складових елементів. Елементи балкової клітки короткі і жорсткі, а жорсткість стержнів незначна. Тому моментами, що виникають у швах, при розрахунку зневажають.

Якщо при розрахунку за силою, що перерізує, міцність швів не забез­печена, збільшують розмір (висоту) елементів проти розрахованих за згинальними моментами або вводять додаткові косинки.

Оголовок у вигляді балкової клітки зверху має загальну плиту товщи­ною 12-20 мм. Плита не врахована в розрахунку. Вона йде в запас міцності і створює зручність для розміщення і закріплення елемента конструкції, що сполучається з оголовком.

Розрахунок бази колон

База служить для передачі навантаження зі стержнів стояка на фун­дамент і розподілу його по фундаменту (рис. ). Вона складається з металевої опорної плити і неметалевого фундаменту (бетону, залізобетону, цегли тощо). Для стояків суцільного і наскрізного перерізів при невеликому розносі стержнів застосовують бази з загальною плитою (рис. а). При великому розносі стержнів наскрізного перерізу раціонально використову­вати роздільні бази з окремою плитою для кожного стержня (рис. б).

Проектування бази починається з призначення товщини плити. Тов­щина плит в залежності від величини навантаження приймається 16-30 мм. Розміри плити F =В_плL_пл призначають такими, щоб максимальні напруження у фундаменті під плитою були не більше [σ]_ф, що допуска­ються для матеріалу фундаменту, наприклад [σ]_ф, для цегельної кладки 5-12 кг/см²; для бетону - 30-80 кг/см², для залізобетону - 100 кг/см² і вище.Матеріал фундаменту і його [σ]_ф проектантові задається.

Рис. Типи баз колон

Для баз центрально навантажених колон визначають площу плити (рис. ) за формулою:

Задавши один з розмірів, наприклад, В_пл, з конструктивних розумінь більшим за ширину колони), другий розмір можна визначити з формули:

При роздільних базах визначають розміри плити за навантаженням в окремому стержні стояка.

Плита працює на згин від рівномірно розподіленого навантаження q (відпорного тиску-реакції фундаменту):

Причому різні ділянки плити будуть працювати на згин в різних умо­вах. Ділянка 1 працює і розраховується як консоль (рис. б). Для цьо­го візьмемо полосу шириною 1 см і визначимо момент в перерізі 1—1:

Друга ділянка плити 2 працює як плита, оперта по контуру і заванта­жена знизу навантаженням q. Максимальні моменти в її центрі будуть:

Рис. До розрахунку опорної плити центрально навантаженого стояка

- в напрямі розміру а М_а = α₁ q а²;

- в напрямі розміру b М_b= α₂q а²;

де а - коротка сторона прямокутника; α₁ і α₂ - коефіцієнти (таблиця ).

Третя ділянка плити працює як плита, що спирається трьома сторо­нами. Небезпечною для неї є точка т, де:

де d - довжина вільного краю плити; α₃ - коефіцієнт (таблиця ).

Таблиця Значення коефіцієнтів для розрахунку плит

Визначаємо максимальний момент і уточнюємо товщину плити:

де [σ] - граничні напруження для матеріалу плити.

Для ексцентрично стиснутих колон з загальною плитою спочатку задаються шириною плити В_пл, а потім визначають довжину плити L_пл, виходячи з умови, що максимальні напруження у фундаменті на кромці плити були менші за граничні напруження фундаменту на стиск:

Звідси:

Для баз з роздільними плитами за напруженнями від зусилля в окре­мому стержні стояка як центрально стиснутого:

де N_ст- зусилля в окремому стержні; b_ст- відстань між осями стержнів, п - кількість стержнів. Тоді:

Після визначення розмірів плити переходять до конструювання бази як у випадку центрально стиснутих колон.

Збільшення міцності плит шляхом потовщення плити малоефективне і веде до перевитрати матеріалу. Тому рекомендується застосову­вати траверси або ребра.

Якщо ширина В_пл велика, то ставлять поперечні траверси (рис. ).

Розміри траверс (ребер) призначають наступні: висота h_тр= (1/6...1/3) В_пл, товщина δ_тр= (0,5 - 0,8)δ_пл; переріз А—А з траверсами перевіряють на вигин:

Шви, що з'єднують стержень стояка з базою, необхідно перевіряти в опорному перерізі за напруженнями: - для стояка центрально навантаженого зусиллям N:

- для ексцентрично навантаженого стояка зусиллям N і моментом М:

де L_ш- загальна довжина швів; l_y - момент інерції швів відносно осі згину; h_х - розмір перерізу по осі х—х.

Якщо перевірка показує, що переріз швів недостатній, змінюють кон­струкцію бази, зварних з'єднань або катет швів і повторюють розрахунок.

З’єднання складових елементів .

Зварні центральностиснуті стояки можуть мати три типи зварних з'єднань: з'єднання складових елементів суцільного перерізу, з'єднання елементів зв'язку зі стержнями наскрізного перерізу, а також з'єднання по довжині стержнів - стики стояків.

З'єднання складових елементів суцільного перерізу.Ці з'єднання проектують з використанням безперервних швів. Шви підля­гають розрахунку на дію умовної поперечної сили Q_σм. Дотичні напру­ження, що виникають в швах, визначаються за формулою:

де S - статичний момент площі поясу; I - момент інерції перерізу. Як правило, напруження від поперечної сили незначні, але за технологічними вимогамирозмір катета шва слід призначатиК> 4мм

Читайте також:

1. Етапи проектування колон.
2. Тема: Розрахунок стояка суцільних колон. Розрахунок наскрізних колон.

Переглядів: 964